FÍSICA III PROFESSORA MAUREN POMALIS

Transcrição

1 FÍSICA III PROFESSORA MAUREN POMALIS ENG. ELÉTRICA - 3 PERÍODO UNIR/Porto Velho 2017/1

2 SUMÁRIO Apresentação pessoal Apresentação da disciplina Revisão: Conceitos básicos e Carga Elétrica Exercícios

3 QUEM SOU EU? Mauren Pomalis Coelho da Silva Nascida em Porto Alegre/RS Formada em Engenharia em Energia e Desenvolvimento Sustentável - UERGS Mestra em Engenharia Elétrica - UFRGS Aluna de doutorado em Engenharia Elétrica - UFRGS Professora Assistente - UNIR

4 EMENTA Campo elétrico; Lei de Gauss; Potencial elétrico; Capacitância; Dielétricos e energia eletrostática; Corrente elétrica; Campo magnético; Fontes do campo magnético; Lei de Faraday; Circuitos de CA; Magnetismo em meios materiais.

5 COMPETÊNCIAS Conhecer e estudar assuntos relacionados à área da física que trata de campo elétrico e magnético, potencial elétrico, corrente elétrica, circuitos e propriedades correlatas. Conhecer o conceito das leis de Coulomb, Gauss, Ohm, Kirchhof, Ampère, Faraday, Lenz, Equações de Maxwell. Aprender conceitos básicos do eletromagnestismo.

6 MÉTODO DE ENSINO Apresentação e explanação dos assuntos. Explicação no quadro. Leitura. Exemplos e exercícios. Imagens e vídeos para entendimento através da visualização. Atividades interativas virtuais. Horário Terça Quinta 13:50 Início Início 14:40 FIS III FIS III 15:30 FIS III FIS III 16:30 FIS III 17:20 FIS III

7 BIBLIOGRAFIA HALLIDAY, Resnick. Física 3. 4ª edição. Rio de Janeiro. Editora LTC, TIPLER, Paul. Física Volume 2. 5ª edição. Rio de Janeiro. Editora LTC, MICKELVEY, J. P. Física. São Paulo. Editora LTC Livros Técnicos e Científicos Editora S.A, 2000, v.2. NUSSENSWEIG, Moises. Curso de Física básica 3. São Paulo. Editora Blucher Ltda, SEARS E ZEMANSKY, Física 3. São Paulo. Addison Wesley, 2003, v3. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR CHAVES, Alaor. Física Básica Eletromagnetismo. Rio de Janeiro. Editora LTC, HALLIDAY, Resnick. Física 3. 8ª edição. Rio de Janeiro. Editora LTC, CROWELL, Benjamin. Eletricity and Magnetism. California, USA. Ed. Light and Matter, SERWAY, R.A.& JEWETT, J.W. Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. 8ª edição. Ed Brooks/Cole Cengage, ULABY, Fawwaz T. Eletromagnetismo para engenheiros. Porto Alegre/RS. Editora Bookman, (original da Universidade de Michigan).

8 CALENDÁRIO PRÉVIO Semana Data Tema da aula e/ou Conhecimentos e/ou Atividades de ensino e de avaliação e/ou Recursos e/ou Leituras 1 25/abril Aula Introdutória: Apresentação, Apresentação da disciplina, Revisão e Conceitos Básicos 1 27/abril Campo Elétrico 2 02/abril Campo Elétrico 2 04/abril Lei de Gauss 3 09/maio Lei de Gauss 3 11/maio Potencial Elétrico 4 16/maio Potencial Elétrico 4 18/maio Capacitância 5 23/maio Capacitância 5 25/maio Dielétricos e energia eletrostática 6 30/maio Dielétricos e energia eletrostática 6 01/junho Trabalho/Lista 7 06/junho Prova /junho Corrente elétrica

9 CALENDÁRIO PRÉVIO 8 13/junho Corrente Elétrica 8 15/junho Campo magnético/fontes de campo magnético 9 20/junho Campo magnético/fontes de campo magnético 9 22/junho Lei de Faraday 10 27/junho Lei de Faraday 10 29/junho Circuitos de CA 11 04/julho Circuitos de CA 11 06/julho Magnestismo em meios materiais 12 11/julho Magnestismo em meios materiais 12 13/julho Trabalho/Lista 13 18/julho Prova /julho Horário disponível p/ dúvidas 14 25/julho Prova de Recuperação 14 27/julho

10 AVALIAÇÃO 2 provas + trabalhos N= T*2 + [(P1+P2)/2]*8 Nota N=nota da disciplina ( 60) T= trabalhos P1=prova 1 P2=prova 2 T 1º P 2º P Presença 75% Recuperação 60

11 REVISÃO BÁSICA Carga elétrica: Todo objeto e corpo contém carga, geralmente há equilíbrio de carga negativa e positiva neles. Carga total=0 Isto significa que o objeto está eletricamente neutro. Quando não há esse equilíbrio num objeto, ele está eletricamente carregado. Carga total 0

12 CARGA ELÉTRICA Charles François du Fay em 1733 percebeu que duas porções de um mesmo material poderia repelir-se ou atrair-se de outros materiais. Âmbar: resina de árvore fossilizada, que tem o nome grego elektron Na figura abaixo é mostrado o âmbar em estado natural e âmbar perturbado:

13 CARGA ELÉTRICA Benjamin Franklin, por volta de 1752, através de experiências de atrito de carga elétrica estipulou os tipos de carga dividindo-as em: Carga positiva ou negativa. Dois objetos com mesma carga se repelem. Dois objetos com cargas diferentes se atraem. A força de repulsão ou atração associada à carga elétrica dos objetos é denominada Força Eletrostática.

14 CARGA ELÉTRICA Cargas de sinais iguais Cargas de sinais opostos

15 CARGA ELÉTRICA Toda matéria é constituída de átomos, Átomo (prótons, nêutrons e elétrons) Convencionalmente, quando um objeto recebe carga negativa de outro, ele está recebendo elétrons, e fica carregado negativamente. Já o objeto que remove os elétrons, fica carregado positivamente.

16 REVISÃO BÁSICA Materiais Condutores e Isolantes São classificados de acordo com a facilidade com que as cargas de movem em seu interior. Condutores: metais, corpo humano, água da torneira. Fácil movimentação das cargas elétricas. Não-condutores (isolantes): plástico, borracha, água destilada. Difícil movimentação das cargas elétricas.

17 REVISÃO BÁSICA Fenômenos eletrostáticos no dia a dia: Tirar um blusão de lã quando há uma camisa de fibra por baixo: escuta-se e percebe-se minimamente faíscas, devido à fricção das roupas. Caminhar por alguns tipos de tapete faz com que o corpo adquira carga e ao tocar uma maçaneta metálica, sente-se um leve choque. O cabelo muito seco pode ficar eletrizado ao se passar um pente, umedecendo o cabelo, este passa a ser condutor e as cargas elétricas não se acumulam mais.

18 ELETROSTÁTICA C:\Users\TCORP\Dropbox\UNIR\FIS_III\travoltage_pt_BR.jar s/html/john-travoltage/latest /john-travoltage_pt_br.html

19 ELETROSTÁTICA Por que isto acontece? Porque cada fio de cabelo ficou carregado e exerce força eletrostática de repulsão entre eles.

20 REVISÃO BÁSICA Lei de Coulomb Charles-Augustin de Coulomb em 1785 demonstra que a força elétrica entre cargas é proporcional ao inverso do quadrado da distância entre elas. A força exercida por uma carga puntiforme sobre outra atua na direção da linha reta que passa pelas cargas. Ela varia inversamente com o quadrado da distância de separação entre elas e é proporcional ao produto das cargas. A força será repulsiva se as cargas tiverem sinais idênticos e atrativa se os sinais forem contrários. Livro: Tipler,P.

21 REVISÃO BÁSICA Lei de Coulomb Calcula a força eletrostática exercida por partículas carregadas. Análoga à Lei de Newton (que calcula força gravitacional entre 2 partículas) Lei de Coulomb Lei de Newton q1= carga da partícula 1 q2=carga da partícula 2 k= constante eletrostática (8,99x10^9 N.m²/C²) r= distância entre as partículas

22 REVISÃO BÁSICA Lei de Coulomb Lei de Newton

23 REVISÃO BÁSICA Unidade de carga no SI (Sistema internacional de unidades) é o coulomb. Obtido através da unidade SI de corrente elétrica (o ampère). 1A = 1C/1s Corrente elétrica (A)=quantidade de carga que passa por uma região num intervalo de tempo.

24 REVISÃO BÁSICA

25 REVISÃO BÁSICA

26 REVISÃO BÁSICA

27 REVISÃO BÁSICA Outra semelhança da força eletrostática com a força gravitacional é que ela obedece o princípio da superposição. F1,t = F1,2 + F1,3 + F1, F1,n

28 REVISÃO BÁSICA Um objeto carregado pode atrair objetos neutros, pois a nuvem eletrônica do átomo se deforma. Algumas partículas tem liberdade para moverem-se para um dos lados. Dessa forma, a força de atração é mais forte do que a de repulsão.

29 EXEMPLO ELETROSTÁTICA C:\Users\TCORP\Dropbox\UNIR\FIS_III\balloons_pt_BR.jar html/balloons-and-static-electr icity/latest/balloons-and-stati c-electricity_pt_br.html

30 EXERCÍCIOS 1) Qual o módulo e sentido de F total do p indicado, sabendo que cada F eletrostática (atração ou repulsão) vale 1? 2) Conforme os pares AB, CA e DA, as forças dos pares CD e BD são de atração ou repulsão?

31 EXERCÍCIOS 3)

32 EXERCÍCIOS 4) Quadro (exemplo livro Tipler) 5) Escolher e solucionar 2 exercícios* do livro (qualquer dos livros da bibliografia) e entregar na quinta-feira. *1 fácil e 1 difícil referente ao assunto dado. Discriminar o número do exercício e dados do livro (Autor, título, edição). Não pode ser exemplo do livro.

33 Próxima aula Quinta-feira 13:50 Campo elétrico

34 Obrigada pela atencao!!! abcdefghijklmnopqrstuvwxyz mauren